建筑结构选型知识点(全)

建筑结构

第1章概论

1.建筑结构与建筑的关系

强度是建筑的最基本特征，它关系到

建筑物保存的完整性和作为一个物

体在自然界的生存能力，满足此“强

度”所需要的建筑物部分是结构，结

构是建筑的的基础，没有结构就没有

建筑物。结构以建筑之间的关系能够

采用多种形式，结构是建筑物的基本

受力骨架。

2.建筑结构的基本要求

安全性、经济性、适用性、耐久性、可持续性

3.建筑结构的分类

1.按组成材料

1）木结构

优点：施工周期短；易于扩建和改造；

保温隔热性能好；节能环保性能好。

缺点：多疵病；易燃；易腐；易虫蛀。

2）砌体结构（包括无筋砌体和配筋砌体等）消防限制，最高七层。

优点：耐久性好；耐火性好；就地取材；施工技术要求低；造价低廉。

缺点：强度低，砂浆与砖石之间的粘接力较弱；自重大；砌筑工作量大，劳动强度高；粘土用量大，不利于持续发展。

3）混凝土结构（包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构

等。）

优点：耐久性好；耐火性好；可模性好；整体性好；可就地取材。

缺点：自重大；抗裂差；施工环节多；

施工周期长；拆除、改造难度大。4）钢结构

优点：强度高、重量轻；材性好，可靠性高；工业化程度高，工期短；密封性好；抗震性能好。

缺点：钢材为非燃烧体，耐热但不耐火；耐腐蚀性差。

5）组合结构（可分为钢骨混凝土结构和混合结构）

优点：刚度大；防火、防腐性能好；

重量轻；抗震性能好；施工周期短、节约模板

缺点：需要特定的剪力连接件、需要专门焊接设备与人员、需要二次抗火设计

2.按结构体系

1）混合结构体系—主要承重构件由不同的材料组成的房屋。主要用于量大面广的多层住宅。

2）排架结构—由屋面梁或屋架、柱和基础组成，其屋架与柱顶为铰接，柱与基础顶面为固接。主要用于单层工业厂房中。

3）框架结构—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。优点：建筑室内空间布置灵活；平面和立面变化丰富。

缺点：在水平荷载作用下，结构的侧向刚度较小，水平位移较大；框架结构抗震性能较差，适用于非抗震设计；层数较少，建造高度不超过60m的建筑中。

4）剪力墙结构—利用墙体构成的承受水平和竖向作用的结构。

优点：具有更强的侧向和竖向刚度；抗水平作用的能力强；抗震性能好，适宜于建造高层建筑，一般在10～40层范围内都可采用。

缺点：平面布置和空间布置受到一定的局限。

5）框架-剪力墙结构—在框架结构中布置一定数量的剪力墙可以组成框架—剪力墙结构，竖向荷载主要由框架承受，

水平荷载主要由剪力墙承受。具有更既有框架结构布置灵活、使用方便的优点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆建筑。

6）筒体结构—利用竖向筒体组成的承受水平和竖向作用的建筑结构，根据筒体的布置及组成方式不同，又分为框筒结构、筒中筒结构和束筒结构。适用于层数超过40～50层时的超高层建筑。

3. 按建筑物层数

高层结构体系——10层及以上或高度

超过28m

多层结构体系——4～9层

低层结构体系——1～3层

各种结构体系的适用层数和可建层数

第2章建筑结构设计基本原理

1.结构的作用、作用效应、抗力

作用——施加在结构上的集中力或分布荷载以及引起结构外加变形或约束变形因素的总称。

作用效应——由作用引起的结构或构件的反应（内力、变形、裂缝）。

结构抗力——结构或构件承受作用效应的能力。

结构的作用、作用效应、抗力均具有随机性。

2. 荷载不同分类

1.按时间的变异分类

1）永久荷载

结构自重、土压力、预加压力、地基沉降以及焊接等。

2）可变荷载

安装荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载及温度变化等。

3）偶然荷载

地震、爆炸、撞击等。

2.按空间位置的变异分类

1）固定荷载

结构构件自重、民用与工业建筑楼面上的固定设备荷载等。

2）可动荷载

民用与工业建筑楼面上的人群荷载、吊车荷载等。

3.按结构的反应分类

1）静态荷载

对结构构件不产生加速度，或其加速度可忽略不计的荷载。

结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载等属于静态荷载。

2）动态荷载

对结构或构件产生可忽略不计的加速度的荷载。

吊车荷载、地震、设备振动、作用在高耸结构上的风荷载等。

3. 荷载标准值和代表值

结构设计时，根据各种极限状态的设计要求所采用的不同的荷载数值称为荷载代表值。

对于永久荷载以标准值作为代表值；对可变荷载根据不同的设计要求采用不同的代表值，如标准值、组合值、频遇值、准永久值。

(1)标准值

荷载标准值是指结构在设计基准期(50年)内，正常情况下可能出现的最大荷载值。通常要求荷载标准值应具有95%的保证率。

(2)组合值

当结构承受两种或两种以上可变荷载时，，因此除主导的可变荷载外，其它伴随的可变荷载均以其标准值乘以一个小于或等于1的组合系数作为可变荷载的组合值。

(3)频遇值

可变荷载的频遇值是正常使用极限状态按频遇组合设计时采用的一种可变荷载组合值。它是在统计基础上确定的。在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小部分，或其超越频率限于某一给定值。(4)准永久值

可变荷载中在整个设计在整个设计基准期内出现时间较长（可理解为总的持续时间不低于25年）的那部分荷载值，称为该可变荷载的准永久值。

4. 结构功能要求

1）安全性-正常使用和施工时能承受各种可能出现的作用。在设计规定的偶然事件发生时及发生后，结构仍能保持必须的整体稳定性。

2）适用性-在正常使用时具有良好的工作性能。不发生影响使用的变形和裂缝。3）耐久性-在正常使用和维护下，在规定的时间内（一般为50年）、规定的条件下，完成预定功能的能力。

5.结构极限状态

所谓结构的极限状态就是结构或构件满足结构安全性、适用性、耐久性三项功能中某一功能要求的临界状态。超过这

一界限，结构或其构件就不能满足设计